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Medición en línea de la concentración de solución de nitrato de amonio

Supervisión precisa, libre de mantenimiento y segura de la concentración de NH₄NO₃, directamente en el proceso, en tiempo real y sin toma de muestras.

Medición en tiempo real

Supervisión continua sin retrasos

Libre de mantenimiento

Sin piezas móviles ni componentes de desgaste

Máxima precisión

Medición precisa incluso en condiciones difíciles

Costes operativos reducidos

Solución rentable con corto tiempo de amortización

La solución de nitrato de amonio se produce mediante la neutralización de ácido nítrico (HNO₃) con amoníaco (NH₃) y es la etapa intermedia central en la producción de fertilizantes sólidos como CAN (nitrato amónico cálcico), así como de fertilizantes en solución como UAN (solución de urea y nitrato de amonio). A lo largo de todo el proceso, la concentración exacta determina la seguridad, la calidad del producto y el consumo energético.

Con el aumento de la concentración y la temperatura, disminuye la estabilidad térmica de la solución de nitrato de amonio. Por ello, los operadores de planta mantienen la concentración, la temperatura y el valor de pH dentro de límites estrictos definidos en los conceptos de seguridad. Una medición continua en línea y sin retardo proporciona la base para detectar desviaciones de inmediato e iniciar a tiempo contramedidas como refrigeración, dilución o la parada del reactor.

Cómo LiquiSonic® mide la concentración de HF

LiquiSonic® determina la concentración de la solución de nitrato de amonio mediante la medición de la velocidad del sonido en el medio. Nuestro sistema de medición se basa en un principio físico que no se ve afectado por el color, la turbidez ni la conductividad del líquido.

Un sensor instalado directamente en la tubería o en el depósito envía un impulso ultrasónico a través de la solución de nitrato de amonio. El tiempo que tarda el impulso en recorrer la distancia predefinida se registra con alta precisión. Dado que se conoce la distancia entre sensores, de ello se obtiene la velocidad exacta del sonido en la solución. Como las soluciones de nitrato de amonio se procesan a temperaturas entre la temperatura ambiente normal y hasta 200 °C, y la velocidad del sonido depende en gran medida de la temperatura, un termómetro integrado mide además la temperatura del proceso. A partir de la velocidad del sonido y la temperatura, el controlador calcula entonces la concentración actual de NH₄NO₃ en % en peso mediante curvas de calibración almacenadas, varias veces por segundo. El valor medido está disponible de inmediato como señal analógica o a través de bus de campo (p. ej., Profibus, Modbus) para su integración en el sistema de control del proceso.

Por qué LiquiSonic® es adecuado para su aplicación

Libre de mantenimiento

Sin piezas móviles, sin electrodos, sin piezas de desgaste. La solución corrosiva con tendencia a la cristalización no afecta a la robusta sensórica.

En línea en lugar de laboratorio

Medición continua directamente en la corriente de proceso, sin toma de muestras, sin tiempo de espera por resultados de laboratorio y sin riesgo de seguridad.

Compensado por temperatura

La medición de temperatura integrada y de alta precisión compensa automáticamente las fluctuaciones de la temperatura del proceso.

Amplio rango

Utilizable en todo el rango de concentración, desde la solución diluida tras la neutralización hasta la fusión altamente concentrada antes del prilling.

Capaz de medir múltiples componentes

Si es necesario, se pueden detectar de forma independiente componentes adicionales como la solución de urea y nitrato de amonio (UAN) o el nitrato amónico cálcico disuelto (CAN).

Conectividad digital

Transmisión de señal de hasta 1.000 m, sin deriva y resistente a interferencias. Ideal para la integración en sistemas de control existentes de grandes plantas de fertilizantes.

Ejemplos de aplicación

Neutralización

Supervisión del reactor

Medición continua de la concentración de NH₄NO₃ a la salida del reactor de neutralización para regular con precisión la relación NH₃/HNO₃ y mantener un estado de proceso estable.

Evaporación

Control del evaporador

Determinación del grado de concentración en evaporadores de película descendente o de circulación forzada para ajustar con precisión la concentración objetivo para el posterior prilling o granulación.

Torre de prilling / Granulación

Calidad de la fusión

Garantiza una concentración constante de la fusión antes del prilling o la granulación. Base para un tamaño de grano uniforme, dureza y capacidad de almacenamiento del producto final.

Mezcla

Producción de UAN y CAN

Supervisión de las proporciones de mezcla en la producción de solución de urea y nitrato de amonio (UAN) o en la adición de nitrato amónico cálcico disuelto (CAN).

Almacenamiento y carga

Calidad en tanque

Control continuo de la concentración en depósitos de almacenamiento y pulmón, así como durante la carga en camiones cisterna o vagones cisterna. Incluye documentación para el control de salida de mercancías.

Agua de lavado / Aire de escape

Control del contenido residual

El agua de lavado y el condensado también contienen pequeñas cantidades de NH₄NO₃ disuelto. Si se mide este contenido residual, el material puede recircularse de forma específica.

Integración & Integration

Un nuevo sistema de medición no debe poner en peligro la operación en curso ni provocar paradas de semanas. LiquiSonic® está diseñado de tal manera que la integración en plantas existentes sea posible con una intervención mínima.

  • Instalable sin bypass
    El sensor se instala directamente en tuberías, reactores o tanques existentes. Por lo general, no se requiere un circuito bypass adicional.

  • Diseñado para zonas Ex
    También hay disponibles variantes de sensor y controlador para su uso en áreas con riesgo de explosión.

  • Interfaces abiertas
    Conexión a sistemas de control de procesos habituales mediante 4–20 mA, Profibus DP o Modbus, sin capa intermedia propietaria que requiera ingeniería adicional.

Branchen & Anlagentypen

LiquiSonic® se utiliza en todos los lugares donde se procesa o almacena solución de nitrato de amonio, desde la planta de neutralización hasta la terminal de tanques. La siguiente visión general muestra los sectores y tipos de planta más importantes en los que el sistema de medición ya ha demostrado su eficacia:

  • Producción de fertilizantes
  • Plantas de neutralización
  • AN- & CAN-Anlagen
  • mezcla de UAN
  • Prillturm & Granulation
  • Procesos posteriores del ácido nítrico.
  • Tanklager & Verladung
  • Industria química

Más de 35 años de experiencia en medición de concentración.

SensoTech es un proveedor líder de tecnología de medición en línea desde 1990 y se ha consolidado como especialista en mediciones precisas de concentración y densidad.

Nuestros sistemas se utilizan en todo el mundo, incluso en aplicaciones críticas.

35+

años de experiencia

1000+

Sistemas instalados

50+

Países en todo el mundo

Norma ISO 9001

calidad certificada


Describa su aplicación; nos pondremos en contacto con usted para una coordinación técnica.
Juntos aclaramos las condiciones marco y los posibles enfoques de solución.

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Detalles

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Preguntas frecuentes

¿Cómo se puede medir en línea una solución de nitrato de amonio?

LiquiSonic® mide la velocidad del sonido y la temperatura de la solución de nitrato de amonio directamente en el proceso. Dado que la velocidad del sonido está relacionada de forma inequívoca con la concentración de NH₄NO₃, el sistema calcula a partir de ello continuamente el valor de concentración. Por lo general, el sensor puede instalarse directamente en una tubería, un depósito o un reactor, por lo que normalmente no se requiere ni un bypass externo ni una toma manual de muestras.

¿Con qué sensor se puede medir la concentración de NH₄NO₃?

Para la solución de nitrato de amonio se utilizan sensores LiquiSonic®con materiales especiales resistentes a la corrosión, diseñados individualmente para el rango de concentración correspondiente, la temperatura del proceso y el lugar de instalación, por ejemplo reactor, evaporador o tubería.

¿Qué precisión tiene la medición de concentración con LiquiSonic®?

La precisión de medición alcanzable se determina de forma específica para la aplicación según el rango de concentración y temperatura correspondiente. Para sistemas definidos y adecuados de nitrato de amonio-agua, son posibles precisiones de hasta ±0,05 % en peso. Esto requiere un conjunto de datos de calibración adecuado y la consideración de la composición concreta del proceso.

¿Qué materiales son resistentes a la solución de nitrato de amonio?

Según la concentración, la temperatura y las posibles impurezas, como trazas de cloruros, son adecuados distintos aceros inoxidables resistentes a la corrosión o materiales especiales. Qué material es adecuado en cada caso se comprueba durante el diseño del sensor en función de las condiciones concretas del proceso.

¿Cómo se pueden evitar las muestras de laboratorio en la producción de nitrato de amonio?

Mediante la medición continua en línea, el número de muestras rutinarias de laboratorio puede reducirse considerablemente. Las desviaciones del proceso se hacen visibles de inmediato, en lugar de solo después de la toma, el transporte y el análisis de una muestra. Según el concepto de calidad y seguridad, pueden seguir siendo necesarias análisis complementarios de referencia o de liberación.

¿Se puede medir continuamente la concentración de NH₄NO₃?

Sí. El sensor realiza más de 30 mediciones internas por segundo. A partir de estas mediciones se calcula continuamente un valor de concentración estabilizado y se transmite al sistema de control del proceso. De este modo, los cambios de concentración en las etapas de neutralización, evaporación y procesamiento posterior pueden detectarse casi sin retardo.

¿Qué tan compleja es la puesta en marcha del sistema de medición?

El sensor se instala directamente en la tubería existente, el reactor o el tanque; por lo general no es necesario un bypass adicional. Nuestro equipo acompaña la selección del punto de instalación, la calibración y la puesta en marcha, de modo que los tiempos de parada se mantengan reducidos.

¿Qué nivel de mantenimiento requiere la medición de nitrato de amonio?

Como el sensor no tiene piezas móviles, electrodos ni ventanas ópticas, el mantenimiento periódico es muy reducido. No obstante, en condiciones de proceso con fuerte cristalización, pueden ser necesarias inspecciones o limpiezas. Son decisivos un lugar de instalación adecuado y el cumplimiento de las condiciones necesarias de temperatura y flujo para evitar que se formen depósitos permanentes en el tramo de medición.

¿Se puede integrar LiquiSonic® en sistemas de control de proceso existentes?

Sí. Según la configuración del sistema, están disponibles, entre otros, salidas de 4–20 mA e interfaces de bus de campo como Profibus DP o Modbus. Los valores de concentración y temperatura pueden transmitirse así a PLC o sistemas de control de proceso y utilizarse allí para regulación del proceso, supervisión de tendencias o alarmas. No obstante, el uso dentro de una función de protección de seguridad debe evaluarse de forma independiente en función del concepto de planta y seguridad correspondiente.

¿Qué ocurre en caso de fluctuaciones de concentración en el reactor de neutralización?

Las fluctuaciones de la concentración de NH₄NO₃ pueden indicar cambios en la concentración de las materias primas, los caudales, el contenido de agua o las condiciones de presión y temperatura en el neutralizador. La medición de concentración en línea hace visibles inmediatamente estos cambios.

¿Cómo se evita que el nitrato de amonio llegue a los circuitos de aguas residuales o refrigeración?

En corrientes de agua suficientemente concentradas y con composición conocida, una variación de la velocidad del sonido puede indicar la entrada de nitrato de amonio. Si a partir de ello puede determinarse una concentración cuantitativa de NH₄NO₃ depende del rango de medición y de otros componentes disueltos. Por ello, para aguas residuales complejas o concentraciones de trazas muy bajas, se requiere una prueba de viabilidad específica para la aplicación o bien un método de análisis selectivo.

¿Cómo se supervisa la concentración después de la neutralización?

Un sensor LiquiSonic®puede instalarse a la salida del neutralizador o en una tubería posterior y registrar allí continuamente la concentración de la solución de nitrato de amonio generada. La concentración real depende, entre otros factores, de la concentración del ácido nítrico, así como de la presión, la temperatura y el diseño del neutralizador. El valor medido ayuda a supervisar el contenido de agua y la evaporación posterior. La regulación de la relación NH₃/HNO₃ se realiza además mediante una medición adecuada de conductividad o densidad.

¿Cómo puede controlarse la concentración del fundido antes del prilling?

Después de la evaporación, la concentración de NH₄NO₃ se ajusta al valor requerido para el correspondiente proceso de prilling o granulación. LiquiSonic® supervisa la concentración inmediatamente antes del procesamiento posterior y contribuye así a una alimentación uniforme del producto y a condiciones de proceso reproducibles. El tamaño final del grano y las propiedades del producto también están

¿Las burbujas de gas afectan la medición de la concentración de la solución de nitrato de amonio?

Las burbujas de gas pueden amortiguar o interrumpir temporalmente la propagación del ultrasonido, afectando así a la calidad de la señal. LiquiSonic® Evalúa continuamente la señal sonora y puede detectar perturbaciones causadas por burbujas de gas. Dependiendo del diseño del sensor y de las condiciones del proceso, son posibles mediciones estables incluso con una determinada proporción de burbujas de gas.

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